Implementación de una interfaz gráfica de usuario para la configuración de simulaciones GPR en gprMax

Abstract

El presente trabajo de grado aborda la dificultad de configurar simulaciones electromagnéticas en gprMax, software de código abierto que implementa el método de Diferencias Finitas en el Dominio del Tiempo (FDTD), debido a que su uso exige la escritura manual de archivos de entrada mediante comandos de texto. Ante esta limitación, se planteó como objetivo desarrollar una interfaz gráfica de usuario (GUI) en Python que permitiera configurar de forma visual e intuitiva los parámetros de simulación y facilitar la construcción de modelos sintéticos del estrato somero para aplicaciones geofísicas. El desarrollo se llevó a cabo en tres fases. En la primera se abordó la fundamentación teórica del método FDTD, estudiando la discretización de las ecuaciones de Maxwell mediante la rejilla de Yee. En la segunda se realizó una exploración práctica del software gprMax, ejecutando simulaciones sobre modelos de prueba con el fin de familiarizarse con su funcionamiento y con los parámetros que gobiernan los resultados. En la tercera se diseñó un modelo sintético más realista del estrato somero del subsuelo, tomando como referencia el trabajo de Koyan y Tronicke (2020) y empleando el modelo CRIM para relacionar la porosidad del medio con su permitividad eléctrica, modelo que fue posteriormente ejecutado en gprMax. Como resultado se obtuvo una herramienta funcional capaz de traducir la configuración visual de un modelo en un archivo de entrada válido para gprMax y de mostrar los campos electromagnéticos simulados, reduciendo la necesidad de escribir comandos manualmente. Se concluye que la interfaz desarrollada facilita el acceso a gprMax para usuarios sin experiencia en programación, sentando una base sólida para su uso en procesos de enseñanza e investigación en geofísica aplicada.